线圈单元的制作方法

文档序号:16507986发布日期:2019-01-05 09:09阅读:172来源:国知局
线圈单元的制作方法

本发明涉及非接触供电所使用的线圈单元。



背景技术:

在非接触供电所使用的线圈单元中,提案有一种将用于提高磁通的指向性的多个磁性体板与大致平板状的线圈相邻配置的技术(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-233357号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

然而,对专利文献1所记载的技术而言,在传输更大的电力的情况下,伴随着磁通的增大,在线圈的内外方向上也需要更多的磁性体板。在磁性体板彼此之间的间隙以横穿由线圈产生的电力线的方式形成的情况下,根据间隙的位置,可能在磁性体板彼此之间的间隙产生介质击穿。

本发明鉴于上述问题点,其目的在于提供一种能够降低磁性体板之间的介质击穿的可能性的线圈单元。

用于解决问题的方案

本发明的一技术方案所涉及的线圈单元包括:线圈,其包括导线,该导电以在第1平面上排列的方式排布;以及多个磁性体板,其在沿着第1平面且与第1平面相邻的第2平面上排列配置,多个磁性体板的、横穿线圈的排列方向的间隙位于导线的排列方向上的线圈的端部附近。

发明的效果

根据本发明的一技术方案,能够提供一种通过磁性体板的间隙形成于电场强度较低的位置,从而降低磁性体板之间的电位差,降低磁性体板之间的介质击穿的风险的线圈单元。

附图说明

图1是说明具备第1实施方式所涉及的线圈单元的非接触供电系统的基本的结构的示意性的框图。

图2a是说明第1实施方式所涉及的线圈单元的俯视图。

图2b是从图2a的x-x方向观察的剖视图。

图2c是从图2a的y-y方向观察的剖视图。

图3a是说明第1实施方式所涉及的线圈单元的俯视图。

图3b是从图3a的x-x方向观察的剖视图。

图4a是说明穿过磁性体板的间隙的导线之间的电力线的、从导线的延伸方向观察的线圈单元的放大剖视图。

图4b是与图4a相对应的等效电路图。

图5a是说明n=2、k=1的情况下的磁性体板的间隙的电场的剖视图。

图5b是说明n=2、k=2的情况下的磁性体板的间隙的电场的、从导线的延伸方向观察的剖视图。

图6a是说明n=3、k=1的情况下的磁性体板的间隙的电场的、从导线的延伸方向观察的剖视图。

图6b是说明n=3、k=2的情况下的磁性体板的间隙的电场的、从导线的延伸方向观察的剖视图。

图6c是说明n=3、k=3的情况下的磁性体板的间隙的电场的、从导线的延伸方向观察的剖视图。

图7是以每n表示磁性体板的间隙的位置与电场之间的关系的图。

图8是图示了与线圈的整个区域相对应的、磁性体板的间隙的位置与电场之间的关系的一例子。

图9是图示了帕邢曲线的一例子。

图10是说明在表面形成有涂层的磁性体板之间的间隙的俯视图。

图11a是说明第1实施方式的第1变形例所涉及的线圈单元的俯视图。

图11b是从图11a的x-x方向观察的剖视图。

图12是说明第1实施方式的第2变形例所涉及的线圈单元的俯视图。

图13a是说明第1实施方式的第3变形例所涉及的线圈单元的俯视图。

图13b是从图13a的x-x方向观察的剖视图。

图14是说明第2实施方式所涉及的线圈单元的俯视图。

图15是说明第2实施方式的变形例所涉及的线圈单元的俯视图。

图16是说明第3实施方式所涉及的线圈单元的俯视图。

图17a是与图16相对应的磁性体板的放大俯视图。

图17b是用于与图17a比较的磁性体板的放大俯视图

图18a是说明第4实施方式所涉及的线圈单元的俯视图。

图18b是从图18a的x-x方向观察的剖视图。

具体实施方式

参照附图说明本发明的实施方式。在附图的说明中,对相同或相似的部分标注相同或相似的附图标记,并省略重复的说明。另外,附图是示意性的,各尺寸的关系、比例等存在与实际不同的情况。

(第1实施方式)

如图1所示,具备第1实施方式所涉及的线圈单元的非接触供电系统包括配置于供电站等的供电装置1和搭载于电动汽车、混合动力车等车辆20的受电装置2。供电装置1以非接触方式向受电装置2供给电力。

供电装置1包括地上侧线圈单元11、控制向地上侧线圈单元11供给的电力的电力控制部12、无线通信部13、控制部14。地上侧线圈单元11作为第1实施方式所涉及的线圈单元例如配置于供电用的停车空间10。

电力控制部12包括整流部121、功率因数校正(pfc)电路122、变换器123。电力控制部12将自交流电源120输送的交流电力转换成高频的交流电力,并向地上侧线圈单元11输送电力。

整流部121为对自交流电源120输出的交流电力进行整流的电路。pfc电路122为通过对自整流部121输出的波形进行整形而校正功率因数的电路。变换器123为包含具有绝缘栅双极晶体管(igbt)等开关元件的脉冲宽度调制(pwm)控制电路的电力转换电路。变换器123通过基于开关控制信号来切换开关元件的接通和断开,从而将直流电力转换成交流电力并向地上侧线圈单元11供给。

无线通信部13为根据控制部14的控制而与受电装置2进行双向通信的通信机。

控制部14为控制供电装置1的动作的控制电路。控制部14利用无线通信部13与受电装置2之间的通信向受电装置2发送通知开始自供电装置1供电的信号,自受电装置2接收要求开始自供电装置1供电的信号。而且,控制部14生成开关控制信号而对变换器123进行开关控制,并控制向地上侧线圈单元11供给的电力。

受电装置2包括车辆侧线圈单元21、整流部22、继电器部23、电池24、变换器25、马达26、无线通信部27以及充电控制部28。

车辆侧线圈单元21以在车辆20适当地停在停车空间10的规定位置时与地上侧线圈单元11分开规定距离且彼此相对的方式配置于车辆20的底部。在自电力控制部12向地上侧线圈单元11供给电力时,车辆侧线圈单元21与地上侧线圈单元11之间产生磁耦合,并利用电磁感应自地上侧线圈单元11以非接触的方式传输电力。即,车辆侧线圈单元21以非接触的方式自地上侧线圈单元11受电。

整流部22为将车辆侧线圈单元21中接收到的交流电力整流成直流的电路。继电器部23包括根据充电控制部28的控制而在接通和断开之间切换的继电器开关。继电器部23通过使继电器开关断开从而将电池24侧与整流部22侧分开。电池24由相互连接的多个二次电池构成,并成为车辆20的动力源。

变换器25为包含具有igbt等开关元件的pwm控制电路的电力转换电路。变换器25通过基于开关控制信号来切换开关元件的接通和断开,从而将自电池24输出的直流电力转换成交流电力,并作为车辆20的驱动力向马达26供给。马达26例如由三相的交流电动机构成。

无线通信部27为根据充电控制部28的控制而与供电装置1的无线通信部13进行双向通信的通信机。

充电控制部28为控制受电装置2的动作的控制电路。充电控制部28控制主要用于对电池24进行充电的、使用了车辆侧线圈单元21的受电动作。充电控制部28通过将要求开始供电的信号经由无线通信部27、13发送至控制部14,从而使供电装置1开始自地上侧线圈单元11的供电。充电控制部28通过控制整流部22和继电器部23,从而在车辆侧线圈单元21中向电池24供给自地上侧线圈单元11接收到的电力并对电池24进行充电。

-线圈单元-

如图2a至图2c所示,作为第1实施方式所涉及的线圈单元的地上侧线圈单元11包括线圈3、绝缘层4、磁性芯5、底板6、罩7,该线圈3具有沿着铅垂方向的线圈轴线o。

如图3a和图3b所示,线圈3包括导线31,该导线31在以线圈轴线o为法线的第1平面p上以在以线圈轴线o为中心的内外方向s上排列的方式排布。即,内外方向s为导线31的排列方向。在线圈轴线o方向上看,导线31以矩形涡旋状卷绕多次,由此占据大致矩形的环状区域。导线31由绞合线等构成。

磁性芯5包括在沿着第1平面p且与第1平面p相邻的第2平面q上排列配置的多个磁性体板51。磁性芯5在线圈轴线o方向上看内包线圈3。多个磁性体板51分别呈矩形平板状。在线圈轴线o方向(z轴方向)上看,多个磁性体板51例如通过铺设在矩形形状的树脂制托盘(省略图示)的底板上而排列配置。如图3b所示,磁性芯5在内部收集在线圈3的下方产生的磁通m。

磁性芯5隔着薄片状的绝缘层4支承线圈3。绝缘层4使线圈3与磁性芯5之间绝缘。绝缘层4由树脂等绝缘材料构成。绝缘层4还可以是收容磁性芯5的托盘的盖。若通过包覆导线31,包覆磁性芯5使导线31与磁性芯5之间充分绝缘,则可以省略绝缘层4。磁性芯5和绝缘层4中、与开始卷绕导线31的位置和结束卷绕导线31的位置相对应的区域d以能够自线圈3的两端引出配线的方式去除。

多个磁性体板51彼此之间的间隙50在第2平面q上沿着彼此正交的两个轴向(x轴方向和y轴方向)延伸。多个磁性体板51以沿着导线31的延伸方向t延伸的间隙50位于线圈3的内外方向s上的端部3e附近的方式排列配置。即,由多个磁性体板51形成的横穿线圈3的内外方向s的间隙50位于线圈3的内外方向s上的端部3e附近。

底板6借助省略了图示的支承构件支承磁性芯5。底板6呈矩形平板状,由铝等金属材料构成。底板6能够作为释放由线圈3和磁性芯5产生的热的散热板发挥功能。线圈3和磁性芯5等在配置于底板6的上方的状态下被罩7覆盖。

在此,如图4a所示,在线圈轴线o方向上看,考虑位于导线31中的、第a圈的导线31-a与第b圈的导线31-b之间的间隙50的电位vc。在线圈3的两端之间产生电位差时,导线31在每个位置具有不同的电位。如图4a所示,导线31-a与导线31-b之间的、穿过间隙50的电力线通过位于导线31-a的下方的绝缘层4以及位于导线31-a的下方的磁性体板51、间隙50、位于导线31-b的下方的磁性体板51以及位于导线31-b的下方的绝缘层4。

图4b为对应于图4a所示的电力线的等效电路。图4b所示的等效电路为位于导线31-a的下方的绝缘层4的电容ca以及位于导线31-a的下方的磁性体板51的电容cb、间隙50的电容cc、位于导线31-b的下方的绝缘层4的电容cd以及位于导线31-b的下方的磁性体板51的电容ce的串联电路。va是指导线31-a的电位,vb是指导线31-b的电位。在将va与vb之间的电位差设为v时,位于导线31-a与导线31-b之间的间隙50的电位vc表示为式(1)。

[表达式1]

在将间隙50的间隔设为d时,间隙50的电场ec表示为式(2)。

ec=vc/d…(2)

在此,说明沿着导线31的延伸方向t、且在线圈轴线o方向上看位于与线圈3重叠的区域的间隙50的电场ec。将线圈3的匝数定义为2n,将间隙50的位置定义为k。在间隙50位于第一周的导线31-1与第二周的导线31-2之间的情况下,k为1,在间隙50位于第二周的导线31-2与第三周的导线31-3之间的情况下,k为2。即,在间隙50位于第n周的导线与第n+1周的导线之间的情况下,k为n。

首先,如图5a所示,考虑n=2(线圈3的匝数4)、k=1的情况下的间隙50的电场ec。如图5a所示,在导线31-1与导线31-2之间、导线31-1与导线31-3之间、导线31-1与导线31-4之间分别产生通过间隙50的电力线。

在将由导线31-1和导线31-2产生的电场设为ec12,将由导线31-1和导线31-3产生的电场设为ec13,将由导线31-1和导线31-4产生的电场设为ec14时,间隙50的各电场表示为式(3)~(5)。

ec12=v12k=kδv…(3)

ec13=v13k=2kδv…(4)

ec14=v14k=3kδv…(5)

其中,v12为导线31-1与导线31-2之间的电位差,v13为导线31-1与导线31-3之间的电位差,v14为导线31-1与导线31-4之间的电位差。δv为内外方向s上相邻的导线31之间的电位的变化量。而且,k表示为式(6)。

[表达式2]

由上所述,在n=2、k=1时,间隙50的电场ec表示为式(7)。

ec=ec12+ec13+ec14=6kδv…(7)

接着,如图5b所示,考虑n=2、k=2的情况下的间隙50的电场ec。如图5b所示,在导线31-1与导线31-3之间以及导线31-1与导线31-4之间、导线31-2与导线31-3之间以及导线31-2与导线31-4之间分别产生通过间隙50的电力线。

在将由导线31-1和导线31-3产生的电场设为ec13,将由导线31-1和导线31-3产生的电场设为ec13,将由导线31-1和导线31-4产生的电场设为ec14,将由导线31-2和导线31-3产生的电场设为ec23,将由导线31-2和导线31-4产生的电场设为ec24时,间隙50的各电场表示为式(8)~(11)。

ec13=v13k=2kδv…(8)

ec14=v14k=3kδv…(9)

ec23=v23k=kδv…(10)

ec24=v24k=2kδv…(11)

由上所述,在n=2、k=2时,间隙50的电场ec表示为式(12)。

ec=ec13+ec14+ec23+ec24=8kδv…(12)

同样地,如图6a所示,考虑n=3(线圈3的匝数6)、k=1的情况下的间隙50的电场ec。此时,由位于间隙50的两侧的导线31产生的电场ec为15kδv。如图6b所示,在n=3、k=2的情况下,间隙50的电场ec为24kδv。而且,如图6c所示,在n=3、k=3的情况下,间隙50的电场ec为27kδv。

在线圈3的匝数为2n,间隙50的位置为k时,施加于间隙50的电场ec表示为式(13)。

ec=nk(2n-k)kδv…(13)

图7为在具有n为2到15的各线圈3的线圈单元中,相对于k的间隙50的电场ec的一例子,是表示将相邻绞合线间电位差设为1v,将等效电路的合成电容设为1时的相对值计算结果的图。各电场ec相对于k单调递增,如式(14)所示,在n=k时成为最大值emax。

ec=n3kδv…(14)

这样一来,在沿着导线31的延伸方向t的间隙50在线圈轴线o方向上看与线圈3重叠的情况下,间隙50的电场ec在线圈3的内外方向s上的中央大致成为最大。即,间隙50越位于线圈3的内外方向s上的中央则介质击穿的可能性越高。因而,在沿着导线31的延伸方向t的间隙50在线圈轴线o方向上看与线圈3重叠的情况下,位于除线圈3的内外方向s上的中央部以外的端部3e附近的区域。

图8是表示在具有n=8(匝数16)的线圈3的线圈单元中、规定的条件下(使用相当于6kw励磁的简单模型得到的计算结果)的、每k的间隙50的电场ec的图。k=0~16分别是指间隙50位于自内外方向s上的外侧的端部3e到内侧的端部3e之间的情况。k=17~32分别是指间隙50位于隔着线圈轴线o相对的一侧的、自内外方向s上的内侧的端部3e到外侧的端部3e之间的情况。

通常,由于被称作是根据帕邢定律引起放电的电场为4mv/m,因此,间隙50需要形成于电场ec大致小于4mv/m的位置。在图8中,由ga和gb表示电场ec小于4mv/m的区域。区域ga和区域gb中的、与线圈3重叠的范围大致为自各端部3e向线圈3的内外方向s上的中央侧35%左右的区域。在该情况下,“端部3e附近”是指自端部3e向线圈3的内外方向s上的中央侧大致小于35%的区域。

而且,如图8所示,位于内外方向s上的内侧的端部3e附近的区域gb与区域ga相比具有电场ec较高的倾向。这是受到了彼此相对侧的各导线31的电位的影响。如图2a等所示,沿着彼此正交的两个轴向(x轴方向和y轴方向)的间隙50中的、分别位于最外侧的合计四个间隙50分别位于线圈3的内外方向s上的外侧的端部3e附近。因此,与间隙50位于线圈3的内外方向s上的内侧的端部3e附近的情况相比,能够降低由相对侧的导线31产生的影响。

图9是表示间隙50的间隔d与气压ρ的乘积和放电开始电压vs之间的关系的帕邢曲线。在气压ρ恒定且增大间隔d时,在某一间隔d,放电开始电压vs成为最小值vsmin。因而,间隔d需要以放电开始电压vs不会成为最小值vsmin附近的值的方式设计。

如图10所示,多个磁性体板51能够分别在表面形成涂层52。涂层52例如包括树脂材料等非金属,并以防止磁性体板51的裂纹的目的而形成。分别形成有涂层52的多个磁性体板51例如利用收容磁性芯5的托盘以彼此的边相接的方式固定。

在该情况下,间隔d定义为磁性体板51之间的距离、即涂层52的厚度的2倍左右。该情况下的放电开始电压(介质击穿开始电压)vs例如能够根据涂层52的材料和间隔d、或者通过实验来决定。

如上所述,根据第1实施方式所涉及的线圈单元,间隙50形成于除能够成为产生介质击穿的电场的区域以外的、端部3e附近的、与区域ga和区域gb相对应的位置。因而,根据第1实施方式所涉及的线圈单元,由于间隙50形成于电场强度相对较低的位置,因此,能够降低磁性体板51之间的电位差,能够降低磁性体板51之间的介质击穿的风险。

而且,根据第1实施方式所涉及的线圈单元,在线圈轴线o方向上看与线圈3重叠的间隙50位于线圈3的内外方向s上的外侧端部3e附近。由此,根据第1实施方式所涉及的线圈单元,与间隙50位于线圈3的内外方向s上的内侧的端部3e附近的情况相比,能够降低由相对侧的导线31产生的影响,能够降低间隙50的电场ec。

而且,根据第1实施方式所涉及的线圈单元,在线圈轴线o方向上看,具有在内外方向s上横穿线圈3的间隙50。在内外方向s上横穿线圈3的间隙50难以受到导线31的电位的影响,因此,介质击穿的风险相对较低。因而,根据第1实施方式所涉及的线圈单元,能够降低磁性体板51之间的介质击穿的风险。

(第1变形例)

图11a和图11b是说明作为第1实施方式的第1变形例所涉及的线圈单元的地上侧线圈单元11a的图。在地上侧线圈单元11a中,沿着y轴方向的间隙50中位于最外侧的两个间隙50在线圈轴线o方向上看分别位于线圈3的内外方向s上的外侧。

而且,沿着y轴方向的间隙50中位于内侧的两个间隙50在线圈轴线o方向上看分别与线圈3的内侧的端部3e重叠。沿着x轴方向的间隙50中位于最外侧的两个间隙50在线圈轴线o方向上看分别与线圈3的外侧的端部3e重叠。

如图8所示,与间隙50与线圈3重叠的区域相比,在间隙50位于线圈3的外侧的情况下电场ec变低。而且,与间隙50与线圈3重叠的其他的区域相比,在间隙50与线圈3的端部3e重叠的情况下电场ec变低。这样一来,间隙50既可以形成为在线圈轴线o方向上看位于线圈3的外侧,也可以形成为在线圈轴线o方向上看与线圈3的端部3e重叠。

(第2变形例)

图12是说明作为第1实施方式的第2变形例所涉及的线圈单元的地上侧线圈单元11b的图。在地上侧线圈单元11b所具备的磁性芯5中,与大致矩形形状的线圈3的四个弯曲部(角部)相对应的区域分别由一体的磁性体板51构成。即,间隙50在线圈轴线o方向上看形成于线圈3中除四个弯曲部以外的区域。线圈3的弯曲部为导线31弯曲并延伸的部分,弯曲部以外的部分为导线31以直线状延伸的部分。

如图12所示,在线圈轴线o方向上看,磁通m大致沿着内外方向s形成。由导线31形成的电力线也同样地大致沿着内外方向s形成。在线圈3的弯曲部,电力线的方向的定义较复杂,但用于考虑间隙50的电场ec的电力线大致成为与导线31的延伸方向t正交的内外方向s。因而,通过在线圈3的弯曲部使用一体的磁性体板51,而使电力线的方向的定义变得容易,使电场ec的设计变得容易。

(第3变形例)

图13a和图13b是说明作为第1实施方式的第3变形例所涉及的线圈单元的车辆侧线圈单元21的图。这样,第1实施方式所涉及的线圈单元还能够应用于图1所示的车辆侧线圈单元21。以下,如图13b所示,说明磁性芯5a位于线圈3a的下方的状态,但在实际上设于车辆20的情况下,车辆侧线圈单元21自图13b所示的状态在上下方向(y轴方向)上翻转。

车辆侧线圈单元21包括线圈3a、绝缘层4a、磁性芯5a、底板6a以及罩7a,该线圈3a具有沿着铅垂方向的线圈轴线o。以下未说明的线圈3a、绝缘层4a、磁性芯5a、底板6a以及罩7a的其他的结构、作用以及效果实质上分别与上述的线圈3、绝缘层4、磁性芯5、底板6以及罩7相同。

如图13a和图13b所示,线圈3a包括在以线圈轴线o为法线的第1平面p上以沿着以线圈轴线o为中心的内外方向s排列的方式排布的导线31a。导线31a在线圈轴线o方向上看以正方形涡旋状卷绕多次,由此占据大致正方形的环状区域。

磁性芯5a包括除作为线圈轴线o方向上看的中央部的空间h以外排列配置于第2平面q上的正方形的环状区域的多个磁性体板51a和以自多个磁性体板51a的上方封闭空间h的方式配置的磁性体板53。磁性体板53和多个磁性体板51分别为矩形平板状。多个磁性体板51a在线圈轴线o方向上看内包线圈3。磁性体板53配置为在线圈3a的内侧与线圈3a分开。绝缘层4a将线圈3a与多个磁性体板51a之间绝缘。

多个磁性体板51a彼此之间的间隙50a在第2平面q上沿着彼此正交的两个轴向(x轴方向和y轴方向)延伸。多个磁性体板51a以沿着导线31a的延伸方向t延伸的间隙50a位于线圈3a的内外方向s上的端部3ae附近的方式排列配置。即,由多个磁性体板51a形成的横穿线圈3a的内外方向s的间隙50a位于线圈3a的内外方向s上的端部3ae附近。

由磁性体板53和多个磁性体板51a形成的空间h例如收容包含电容器等的受电侧的共振电路。在车辆20侧,收容共振电路等的空间被限制,由于空间h作为收容电路的空间发挥功能,因而能够有效地利用车辆20侧的空间。

(第2实施方式)

如图14所示,作为第2实施方式所涉及的线圈单元的地上侧线圈单元11c在多个磁性体板51的尺寸彼此相同这一点上与第1实施方式不同。第2实施方式中未说明的其他的结构、作用以及效果实质上与第1实施方式相同。

磁性芯5具有长度lc和宽度wc。在图14所示的例子中,多个磁性体板51的长度ld为lc/4,宽度wd为wc/5。这样一来,地上侧线圈单元11c所具备的多个磁性体板51彼此具有相同的尺寸。因而,用于制造磁性体板51的模具仅为一种即可,能够使制造工序简单化,并且能够降低制造成本。

多个磁性体板51的内外方向s上的各尺寸与自多个磁性体板51的最外周端部即自磁性芯5的外周端到线圈3的外侧端部3e的距离pa和线圈3的内外方向s上的宽度ww之和大致相同。即,如图14所示,例如在y轴方向上,磁性体板51的宽度wd与自磁性芯5的外周端到线圈3的外侧端部3e的距离pa和线圈3的内外方向s上的宽度ww之和大致相同。

由此,分别位于最外侧的合计四个间隙50分别位于线圈3的内外方向s上的内侧的端部3e附近。即,磁性体板51的内外方向s上的尺寸与距离pa和宽度ww之和大致相同是指沿着磁性芯5的外周端且最靠近磁性芯5的外周端的间隙50位于线圈3的内侧端部3e附近。

这样一来,根据第2实施方式所涉及的线圈单元,由于磁性体板51的内外方向s上的尺寸与距离pa和宽度ww之和大致相同,由此,容易管理间隙50的位置。因而,根据第2实施方式所涉及的线圈单元,能够降低磁性体板51之间的电位差,能够降低磁性体板51之间的介质击穿的风险。

而且,根据第2实施方式所涉及的线圈单元,由于多个磁性体板51彼此具有相同的尺寸,因此,能够使制造工序简单化,并且能够降低制造成本。

(变形例)

图15是说明作为第2实施方式的变形例所涉及的线圈单元的地上侧线圈单元11d的图。地上侧线圈单元11d在线圈轴线o方向上看呈正方形形状这一点上与上述的地上侧线圈单元11c不同。

磁性芯5具有长度lc和宽度wc,且lc=wc。在图15所示的例子中,多个磁性体板51的长度ld为lc/5,宽度wd为wc/5。即,多个磁性体板51彼此具有相同的尺寸。

在该情况下也同样地,由于磁性体板51的内外方向s上的尺寸与距离pa和宽度ww之和大致相同,由此,容易管理间隙50的位置,能够降低磁性体板51之间的电位差并能够降低磁性体板51之间的介质击穿的风险。

(第3实施方式)

如图16所示,作为第3实施方式所涉及的线圈单元的地上侧线圈单元11e在四个磁性体板51的各角部未集中于一个部位这一点上与第1实施方式和第2实施方式不同。第3实施方式中未说明的其他的结构、作用以及效果实质上与第1实施方式和第2实施方式相同。

多个磁性体板51例如由自x轴方向上的一端侧开始第奇数列的两列磁性体板51和第偶数列的两列磁性体板51构成。在图16所示的例子中,奇数列的磁性体板51的尺寸彼此相同,具有长度ld=lc/4和宽度wd1=wc/6。偶数列的磁性体板51的尺寸彼此相同,具有长度ld=lc/4和宽度wd2=wc/5。

即,奇数列的磁性体板51和偶数列的磁性体板51的y轴方向上的各尺寸wd1、wd2是将磁性芯5的y轴方向上的尺寸wc除以彼此之间相差1的整数而得到的商。由此,沿着x轴方向的间隙50在x轴方向上形成为相互不同。

而且,ld、wd1以及wd2分别与自磁性芯5的外周端到线圈3的外侧端部3e的距离pa、线圈3的内外方向s上的宽度ww大致相同。对磁性芯5的长度lc和宽度wc进行除法的整数以满足该条件的方式确定。由此,沿着磁性芯5的外周端、且最靠近磁性芯5的外周端的间隙50位于线圈3的内侧端部3e附近。

如图17a所示,在沿着彼此正交的方向的两个间隙50相接的点j,三个磁性体板51-1~51-3以彼此相接的方式排列配置。磁性体板51-1~51-3为多个磁性体板51中彼此相邻的三个磁性体板51。磁性体板51-1以及磁性体板51-2与磁性体板51-3在x轴方向上相邻。即,多个磁性体板51以磁性体板51-1的一个角部和磁性体板51-2的一个角部在磁性体板51-3的一个边上彼此相接的方式排列配置。

另一方面,如图17b所示,在两个间隙50彼此正交的点j处,在四个磁性体板51以在各角部彼此相接的方式排列配置的状态下,存在难以管理间隙50的间隔d的情况。而且,四个磁性体板51的各角部集中,由此,可能产生电场集中。

根据第3实施方式所涉及的线圈单元,容易管理间隙50的间隔d,并且能够降低磁性体板51的角部处的电场集中。由此,根据第3实施方式所涉及的线圈单元,能够降低磁性体板51之间的电位差并降低磁性体板51之间的介质击穿的风险。

(第4实施方式)

如图18a和图18b所示,作为第4实施方式所涉及的线圈单元的地上侧线圈单元11f在包括支承罩7的支承柱45这一点上与第1实施方式至第3实施方式不同。第4实施方式中未说明的其他的结构、作用以及效果实质上与第1实施方式至第3实施方式相同。

如图18b所示,地上侧线圈单元11f包括配置于底板6上并支承磁性芯5的绝缘层41。绝缘层41例如为由树脂材料构成的矩形平板,具有与磁性芯5大致相同的平面图案。绝缘层41在上表面的中央部支承支承柱45的下表面。

因此,磁性芯5和绝缘层4在线圈轴线o方向上看的中央部具有自上表面向下表面贯通的矩形形状的贯通孔。在线圈轴线o方向上看,磁性芯5的贯通孔和支承柱45为大致相同形状。支承柱45经由磁性芯5的贯通孔以与绝缘层41的上表面和罩7的下表面相接的方式配置。支承柱45例如以线圈轴线o穿过自身的中心的方式配置。

磁性芯5具有形成为自矩形形状的贯通孔的四边分别沿着x轴方向和y轴方向延伸的间隙50。即,在将磁性芯5的贯通孔的沿着x轴方向的尺寸设为wh,将磁性芯5的贯通孔的沿着y轴方向的尺寸设为lh时,多个磁性体板51在支承柱45的y轴方向和x轴方向上分别包括具有长度lh的磁性体板51和具有宽度wh的磁性体板51。

将除具有长度lh的磁性体板51和具有宽度wh的磁性体板51以外的其他的磁性体板51的长度设为ld,将宽度设为wd。ld是将(lc-lh)/2除以整数得到的商。wd是将(wc-wh)/2除以整数而得到的商。ld和wd与自磁性芯5的外周端到线圈3的外侧端部3e的距离pa、线圈3的内外方向s上的宽度ww大致相同。ld和wd分别以满足该条件的方式决定。由此,沿着磁性芯5的外周端且最靠近磁性芯5的外周端的间隙50位于线圈3的内侧端部3e附近。

根据第4实施方式所涉及的线圈单元,利用以与线圈轴线o相对应的方式配置的支承柱45,能够提高机械强度。地上侧线圈单元11f的线圈单元可能被车辆20踩踏,但由于具备支承柱45,因此能够降低被破坏的可能性。

而且,根据第4实施方式所涉及的线圈单元,由于在磁性芯5的外周端包括具有与距离pa和宽度ww之和大致相同的内外方向s上的尺寸的磁性体板51,因此容易管理间隙50的位置。因而,根据第4实施方式所涉及的线圈单元,能够降低磁性体板51之间的电位差,能够降低磁性体板51之间的介质击穿的风险。

(其他的实施方式)

如上所述,根据上述的实施方式说明了本发明,但不能理解为构成该公开的一部分的论述和附图是限制本发明的。根据该公开,本领域技术人员能够明确各种各样的代替实施方式、实施例以及运用技术。

例如,在已说明的第1实施方式至第4实施方式中,线圈3在线圈轴线o方向上看具有大致矩形环状,线圈3的形状并不限定于此。例如,在导线31沿着与延伸方向t正交的方向排列的情况下,排列方向与内外方向s相对应。在该情况下,与排列的导线31相邻的多个磁性体板51以形成横穿导线31的排列方向且位于线圈3的端部3e附近的间隙50的方式排列配置即可。

此外,本发明当然包含相互应用上述各结构而得到的结构等、在此未说明的各种各样的实施方式等。因而,本发明的技术范围仅由基于上述的说明的适当的技术方案的范围所涉及的发明特定事项来决定。

附图标记说明

1、供电装置;2、受电装置;3、3a、线圈;3e、3ae、端部;11、11a~11f、地上侧线圈单元(线圈单元);21、车辆侧线圈单元(线圈单元);31、31a、导线;50、50a、间隙;51、51a、磁性体板;51-1、磁性体板(第1磁性体板);51-2、磁性体板(第2磁性体板);51-3、磁性体板(第3磁性体板);o、线圈轴线;p、第1平面;q、第2平面;s、内外方向。

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